一種雷達電子控制元件用晶元的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雷達電子控制元件用晶元的加工方法，步驟（1）所述的氮化硅膜沉積方法，該方法采用化學(xué)沉積技術(shù)，快速簡便，所述微波功率設(shè)定為750W，該功率能夠保證氮化硅形成的膜厚度較為均勻合適，所述硅源氣體與氮化源氣體的流量比例為1:5，該比例下能夠在保證硅源完全反應(yīng)后，還能利用剩余的氮氣形成無氧的環(huán)境，以保護氮化硅膜，所述步驟（7）：所述電子束光刻膠的去除方法，該方法能夠徹底去除晶元表面多余的光刻膠，所述丙酮溶液和乙醇溶液分別為分析純級的丙酮溶液和無水乙醇溶液，該等級的有機溶劑，純度高，能夠防止晶元表面的污染。
【專利說明】
一種雷達電子控制元件用晶元的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及雷達及其零件的加工領(lǐng)域，特別是涉及一種雷達電子控制元件用晶元 的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 雷達是利用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達發(fā)射電磁波對目標(biāo)進行照射并接收 其回波，由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率(徑向速度）、方位、高度等信息。 雷達在使用過程中需要不停調(diào)節(jié)接收角度，才能實現(xiàn)最大限度的接收電磁波，擔(dān)任此項任 務(wù)的是高精度的電子控制元件。晶元是電子產(chǎn)品中一個重要的部件，為了配合雷達的使用， 該晶元一般要求的制造工藝較高。但是目前的工藝技術(shù)普遍存在步驟繁瑣，耗時較長、樣品 制備成功率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] -種雷達電子控制元件用晶元的加工方法，其步驟包括： (1) 將晶元采用化學(xué)汽相淀積在晶元表面沉積修飾一層氮化硅膜，形成薄膜晶圓； (2) 使用金剛石切片機將薄膜晶圓切成寬為2.0~2.5_矩形條樣品，并將其清洗干凈； (3) 在200-250°C的溫度下，對矩形條樣品加熱3_5min后，用甩|父機在矩形條樣品表面 旋涂0.9-1.2μπι厚的電子束光刻膠； (4) 在120Γ的溫度下，對涂膠后的矩形條樣品加熱lmin后，用電子束光刻機透過掩膜 版對矩形條樣品進行光刻； (5) 在110°C的溫度下，對光刻后的矩形條樣品加熱lmin并顯影后，用超純水沖洗2min， 并在N2氛圍中烘干后再加熱lmin; (6) 用反應(yīng)離子刻蝕工藝對顯影后的矩形條樣品進行刻蝕，設(shè)置反應(yīng)氣體Cl2的流量為 15~35ccm，壓強為10~15mT，功率為100~200W，沿著顯影后的圖形在矩形條樣品上刻蝕掉 800~1500nm深的厚度； (7) 去除矩形條樣品表面的電子束光刻膠，并將晶元清洗干凈。
[0004] 優(yōu)選的，所述步驟（1)所述的氮化硅膜沉積方法為:將晶元清洗后放在工藝室中， 對工藝室抽真空，設(shè)定工藝條件： 工藝室的壓力:保持在IPa~5Pa; 微波功率:控制在560W~800W; 淀積溫度:控制在室溫220~300 °C范圍； 氣體總流量:80~200sccm; 硅源氣體和氮化源氣體的流量比：1:4~1:8; 旋轉(zhuǎn)速率保持為45轉(zhuǎn)/分鐘； 將硅源氣體與氮化源氣體相混合后通入工藝室，開啟微波源，工作30min，即可在晶元 上淀積一層氮化娃薄膜。
[0005] 優(yōu)選的，所述微波功率設(shè)定為750W。
[0006] 優(yōu)選的，所述硅源氣體與氮化源氣體的流量比例為1:5。
[0007] 優(yōu)選的，所述步驟(7):所述電子束光刻膠的去除方法為:將刻蝕后的矩形條樣品 放置剝離液中，在60~75°C的水溫下，水浴加熱3~5min后取出；再依次放置丙酮溶液和乙 醇溶液中分別超聲2min，超聲強度設(shè)為3.0;再將超聲后的上述矩形條樣品用超純水沖洗 3min，并在N2氛圍中供干。
[0008] 優(yōu)選的，所述丙酮溶液和乙醇溶液分別為分析純級的丙酮溶液和無水乙醇溶液。
[0009] 有益效果:本發(fā)明提供了一種雷達電子控制元件用晶元的加工方法，步驟(1)所述 的氮化硅膜沉積方法，該方法采用化學(xué)沉積技術(shù)，快速簡便，所述微波功率設(shè)定為750W，該 功率能夠保證氮化硅形成的膜厚度較為均勻合適，所述硅源氣體與氮化源氣體的流量比例 為1:5,該比例下能夠在保證硅源完全反應(yīng)后，還能利用剩余的氮氣形成無氧的環(huán)境，以保 護氮化硅膜，所述步驟(7):所述電子束光刻膠的去除方法，該方法能夠徹底去除晶元表面 多余的光刻膠，所述丙酮溶液和乙醇溶液分別為分析純級的丙酮溶液和無水乙醇溶液，該 等級的有機溶劑，純度高，能夠防止晶元表面的污染。
【具體實施方式】
[0010] 為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合
【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0011] 實施例1: 一種雷達電子控制元件用晶元的加工方法，其步驟包括： (1) 將晶元采用化學(xué)汽相淀積在晶元表面沉積修飾一層氮化硅膜，形成氮化硅薄膜，其 沉積方法為:將晶元清洗后放在工藝室中，對工藝室抽真空，設(shè)定工藝條件： 工藝室的壓力:保持在IPa; 微波功率:控制在750W; 淀積溫度:控制在室溫220 °C范圍； 氣體總流量:80sccm; 硅源氣體和氮化源氣體的流量比：1:5; 旋轉(zhuǎn)速率保持為45轉(zhuǎn)/分鐘； 將硅源氣體與氮化源氣體相混合后通入工藝室，開啟微波源，工作30min，即可在晶元 上淀積一層氮化娃薄膜； (2) 使用金剛石切片機將薄膜晶圓切成寬為2.0_矩形條樣品，并將其清洗干凈； (3) 在200°C的溫度下，對矩形條樣品加熱3min后，用甩膠機在矩形條樣品表面旋涂0.9 μπι厚的電子束光刻膠； (4) 在120Γ的溫度下，對涂膠后的矩形條樣品加熱lmin后，用電子束光刻機透過掩膜 版對矩形條樣品進行光刻； (5) 在110°C的溫度下，對光刻后的矩形條樣品加熱lmin并顯影后，用超純水沖洗2min， 并在N2氛圍中烘干后再加熱lmin; (6) 用反應(yīng)離子刻蝕工藝對顯影后的矩形條樣品進行刻蝕，設(shè)置反應(yīng)氣體Cl2的流量為 15ccm，壓強為10mT，功率為100W，沿著顯影后的圖形在矩形條樣品上刻蝕掉800nm深的厚 度； (7)去除矩形條樣品表面的電子束光刻膠，并將晶元清洗干凈，電子束光刻膠的去除方 法為:將刻蝕后的矩形條樣品放置剝離液中，在60°C的水溫下，水浴加熱3min后取出；再依 次放置分析純級的丙酮溶液和無水乙醇溶液中分別超聲2min，超聲強度設(shè)為3.0;再將超聲 后的上述矩形條樣品用超純水沖洗3min，并在N 2氛圍中烘干。
[0012] 實施例2: 一種雷達電子控制元件用晶元的加工方法，其步驟包括： (1) 將晶元采用化學(xué)汽相淀積在晶元表面沉積修飾一層氮化硅膜，形成氮化硅薄膜，其 沉積方法為:將晶元清洗后放在工藝室中，對工藝室抽真空，設(shè)定工藝條件： 工藝室的壓力:保持在3Pa; 微波功率:控制在750W; 淀積溫度:控制在室溫280 °C范圍； 氣體總流量：160sccm; 硅源氣體和氮化源氣體的流量比：1:5; 旋轉(zhuǎn)速率保持為45轉(zhuǎn)/分鐘； 將硅源氣體與氮化源氣體相混合后通入工藝室，開啟微波源，工作30min，即可在晶元 上淀積一層氮化娃薄膜； (2) 使用金剛石切片機將薄膜晶圓切成寬為2.2_矩形條樣品，并將其清洗干凈； (3) 在220°C的溫度下，對矩形條樣品加熱4min后，用甩膠機在矩形條樣品表面旋涂1.1 μπι厚的電子束光刻膠； (4) 在120Γ的溫度下，對涂膠后的矩形條樣品加熱lmin后，用電子束光刻機透過掩膜 版對矩形條樣品進行光刻； (5) 在110°C的溫度下，對光刻后的矩形條樣品加熱lmin并顯影后，用超純水沖洗2min， 并在N2氛圍中烘干后再加熱lmin; (6) 用反應(yīng)離子刻蝕工藝對顯影后的矩形條樣品進行刻蝕，設(shè)置反應(yīng)氣體Cl2的流量為 27ccm，壓強為12mT，功率為150W，沿著顯影后的圖形在矩形條樣品上刻蝕掉1200nm深的厚 度； (7) 去除矩形條樣品表面的電子束光刻膠，并將晶元清洗干凈，電子束光刻膠的去除方 法為:將刻蝕后的矩形條樣品放置剝離液中，在68°C的水溫下，水浴加熱4min后取出；再依 次放置分析純級的丙酮溶液和無水乙醇溶液中分別超聲2min，超聲強度設(shè)為3.0;再將超聲 后的上述矩形條樣品用超純水沖洗3min，并在N 2氛圍中烘干。
[0013] 實施例3: 一種雷達電子控制元件用晶元的加工方法，其步驟包括： (1)將晶元采用化學(xué)汽相淀積在晶元表面沉積修飾一層氮化硅膜，形成氮化硅薄膜，其 沉積方法為:將晶元清洗后放在工藝室中，對工藝室抽真空，設(shè)定工藝條件： 工藝室的壓力:保持在5Pa; 微波功率:控制在750W; 淀積溫度:控制在室溫300 °C范圍； 氣體總流量:200sccm; 硅源氣體和氮化源氣體的流量比：1:5; 旋轉(zhuǎn)速率保持為45轉(zhuǎn)/分鐘； 將硅源氣體與氮化源氣體相混合后通入工藝室，開啟微波源，工作30min，即可在晶元 上淀積一層氮化娃薄膜； (2) 使用金剛石切片機將薄膜晶圓切成寬為2.5_矩形條樣品，并將其清洗干凈； (3) 在250°C的溫度下，對矩形條樣品加熱5min后，用甩膠機在矩形條樣品表面旋涂1.2 μπι厚的電子束光刻膠； (4) 在120Γ的溫度下，對涂膠后的矩形條樣品加熱lmin后，用電子束光刻機透過掩膜 版對矩形條樣品進行光刻； (5) 在110°C的溫度下，對光刻后的矩形條樣品加熱lmin并顯影后，用超純水沖洗2min， 并在N2氛圍中烘干后再加熱lmin; (6) 用反應(yīng)離子刻蝕工藝對顯影后的矩形條樣品進行刻蝕，設(shè)置反應(yīng)氣體Cl2的流量為 35ccm，壓強為15mT，功率為200W，沿著顯影后的圖形在矩形條樣品上刻蝕掉1500nm深的厚 度； (7) 去除矩形條樣品表面的電子束光刻膠，并將晶元清洗干凈，電子束光刻膠的去除方 法為:將刻蝕后的矩形條樣品放置剝離液中，在75°C的水溫下，水浴加熱5min后取出；再依 次放置分析純級的丙酮溶液和無水乙醇溶液中分別超聲2min，超聲強度設(shè)為3.0;再將超聲 后的上述矩形條樣品用超純水沖洗3min，并在N 2氛圍中烘干。
[0014] 抽取各實施例的樣品進行檢測分析，并與現(xiàn)有技術(shù)進行對照，得出如下數(shù)據(jù)：
根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)可以得出，當(dāng)實施實施例3參數(shù)時，得到的雷達電子控制元件用晶 元，其工藝周期為3.2h，制備成功率為90%，使用壽命為30年，制造精度為一級，而現(xiàn)有技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)其工藝周期為5h，制備成功率為60%，使用壽命為20年，制造精度為二級，因此本發(fā)明雷 達電子控制元件用晶元的加工方法制造出的雷達電子控制元件用晶元工藝周期短、制備成 功率低、使用壽命長、制造精度高，相較而言本發(fā)明具有顯著地優(yōu)越性。
[0015] 本發(fā)明提供了一種雷達電子控制元件用晶元的加工方法，步驟（1)所述的氮化硅 膜沉積方法，該方法采用化學(xué)沉積技術(shù)，快速簡便，所述微波功率設(shè)定為750W，該功率能夠 保證氮化硅形成的膜厚度較為均勻合適，所述硅源氣體與氮化源氣體的流量比例為1:5,該 比例下能夠在保證硅源完全反應(yīng)后，還能利用剩余的氮氣形成無氧的環(huán)境，以保護氮化硅 膜，所述步驟(7):所述電子束光刻膠的去除方法，該方法能夠徹底去除晶元表面多余的光 刻膠，所述丙酮溶液和乙醇溶液分別為分析純級的丙酮溶液和無水乙醇溶液，該等級的有 機溶劑，純度高，能夠防止晶元表面的污染。
[0016] 以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明 的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種雷達電子控制元件用晶元的加工方法，其特征在于，其步驟包括： (1) 將晶元采用化學(xué)汽相淀積在晶元表面沉積修飾一層氮化硅膜，形成薄膜晶圓； (2) 使用金剛石切片機將薄膜晶圓切成寬為2.0~2.5_矩形條樣品，并將其清洗干凈； (3) 在200-250°C的溫度下，對矩形條樣品加熱3_5min后，用甩|父機在矩形條樣品表面 旋涂0.9-1.2μπι厚的電子束光刻膠； (4) 在120Γ的溫度下，對涂膠后的矩形條樣品加熱lmin后，用電子束光刻機透過掩膜 版對矩形條樣品進行光刻； (5) 在110°C的溫度下，對光刻后的矩形條樣品加熱lmin并顯影后，用超純水沖洗2min， 并在N2氛圍中烘干后再加熱lmin; (6) 用反應(yīng)離子刻蝕工藝對顯影后的矩形條樣品進行刻蝕，設(shè)置反應(yīng)氣體Cl2的流量為 15~35ccm，壓強為10~15mT，功率為100~200W，沿著顯影后的圖形在矩形條樣品上刻蝕掉 800~1500nm深的厚度； (7) 去除矩形條樣品表面的電子束光刻膠，并將晶元清洗干凈。2. -種權(quán)利要求1所述的雷達電子控制元件用晶元的加工方法，其特征在于，步驟（1) 所述的氮化硅膜沉積方法為:將晶元清洗后放在工藝室中，對工藝室抽真空，設(shè)定工藝條 件： 工藝室的壓力:保持在IPa~5Pa; 微波功率:控制在560W~800W; 淀積溫度:控制在室溫220~300 °C范圍； 氣體總流量：80~200sccm; 硅源氣體和氮化源氣體的流量比：1:4~1:8; 旋轉(zhuǎn)速率保持為45轉(zhuǎn)/分鐘； 將硅源氣體與氮化源氣體相混合后通入工藝室，開啟微波源，工作30min，即可在晶元 上淀積一層氮化娃薄膜。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化硅膜沉積方法，其特征在于，所述微波功率設(shè)定為750W。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化硅膜沉積方法，其特征在于，所述硅源氣體與氮化源氣體 的流量比例為1:5。5. -種權(quán)利要求1所述的雷達電子控制元件用晶元的加工方法，其特征在于，步驟(7): 所述電子束光刻膠的去除方法為:將刻蝕后的矩形條樣品放置剝離液中，在60~75°C的水 溫下，水浴加熱3~5min后取出；再依次放置丙酮溶液和乙醇溶液中分別超聲2min，超聲強 度設(shè)為3.0;再將超聲后的上述矩形條樣品用超純水沖洗3min，并在N 2氛圍中烘干。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的子束光刻膠的去除方法，其特征在于，所述丙酮溶液和乙醇溶 液分別為分析純級的丙酮溶液和無水乙醇溶液。
【文檔編號】G03F7/20GK106094446SQ201610618009
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月1日 公開號201610618009.8, CN 106094446 A, CN 106094446A, CN 201610618009, CN-A-106094446, CN106094446 A, CN106094446A, CN201610618009, CN201610618009.8
【發(fā)明人】周淑清
【申請人】安徽貝萊電子科技有限公司